斜拉桥的结构体系及特点

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斜拉桥主梁截面斜锁及索塔构造特点[详细]

斜拉桥主梁截面斜锁及索塔构造特点[详细]

2. 箱形截面
混凝土斜拉桥主梁采用箱形截面,在 现代斜拉桥中是经常采用的截面形式。这 是因为它的抗弯和抗扭刚度大,能适应稀 索、密索、单索面或双索面等不同斜索布 置;其组合截面,也可以方便地形成封闭 式的单箱形式或分离式的双箱形式,以适 应不同桥宽的需要;截面的组合构造,也 可以部分预制、部分现场灌筑,为桥梁施 工方案提供更多选择单索面布置的箱形截 面。
(三)结合梁
结合梁斜拉桥是指钢主梁的上翼缘与设置其上的混 凝土桥面板之间用剪力键结合共同受力的梁体结构。结合 梁一般只适用于双索面斜拉桥。结合梁斜拉桥在80年代后 才得到发展。其代表作首推加拿大的安那西斯(Annacis) 桥其结合梁主梁截面如图所示。
(四)混合梁
混合梁斜拉桥是指其主跨为钢梁而边跨为混 凝土梁的斜拉桥。钢梁与混凝土梁的连接点一般 设在索塔附近,可以在边跨侧,也可以在主跨侧。 斜拉桥边跨采用混凝土梁的构思,是取其梁的自 重大,有利于边跨发挥其锚固跨的作用。
斜拉桥充分利用斜拉索的刚性,巧妙地将索
与梁结合起来。因此,斜拉桥这一桥式属于梁式 桥与悬索桥之间的大跨度桥梁,它可有效的用于 100—600m之间的跨度。
根据以上特点,预应力混凝土斜拉桥 具有下列显著的优越性:
1.跨越能力大; 2.具有良好的结构刚度和抗风稳定性; 3.依靠斜拉索的应力调整,能设计的很经 济;
斜拉桥的三种主梁截面,即钢梁、混 凝土梁和结合梁,其各自的特点可以通过 下表来说明。表中混凝土斜拉桥与钢斜拉 桥、结合梁斜拉桥的比较(表中的A、B、C、 D表示优劣等级)。
项目
恒载 质量 材料阻尼 徐变 收缩 耐久性 改造的难易 施工的难易 路面造价 斜索的连结 斜索疲劳 基本造价
钢斜拉桥
结合梁斜拉桥

斜拉桥

斜拉桥

斜拉桥是由斜拉索、塔柱和主梁组成,用若干高强的拉索将主梁斜拉在塔柱上,斜拉索使主梁受到一个压力和一个向上的弹性支承的反力,这就使得桥梁的跨越能力大大增强。

斜拉桥示意图斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥。

它由梁、斜拉索和塔柱三部分组成。

斜拉桥是—种自锚式体系,斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在墩台上外,还支承在由塔柱引出的斜拉索上。

按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。

斜拉桥由斜索、塔柱和主梁所组成。

用高强钢材制成的斜索将主粱多点吊起,并将主梁的恒载和车辆荷载传至塔柱,再通过塔柱基础传至地基。

这样,跨度软人的主梁就象一根多点弹性支承(吊起)的连续梁一样工作,从而可使主梁尺寸大大减小,结构自重显著减轻,既节省了结构材料,又大幅度地增大桥梁的跨越能力。

此外,与悬索桥相比,斜拉桥的结构刚度大,即在荷载作用下的结构变形小得多,且其抵抗风振的能力也比悬索桥好,这也是在斜拉桥可能达到大跨度情况下使悬索桥逊色的重要因素。

斜索在立面上也可布置成不同型式。

各种索形在构造上和力学上各有特点,在外形美观上也各具特色。

常用的索形布置为竖琴形(图一)和扇形(图二)两种。

另一种是辐射形布置(图三)因其塔顶锚固结构复杂而较少采用图一竖琴形斜拉桥图二扇形斜拉桥图三放射形斜拉桥斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。

桥的主要承重并非它上面的汽车或者火车,而是它本身,也即我们看的的路面。

现在我们就分析这个:我们以一个索塔来分析。

索塔两侧是对称的斜拉索,通过斜拉索将索塔主梁连接在一起。

现在假设索塔两侧只有两根斜拉索,左右对称各一条,这两根斜拉索受到主梁的重力作用,对索塔产生两个对称的沿着斜拉索方向的拉力,根据受力分析,左边的力可以分解为水平向向左的一个力和竖直向下的一个力;同样的右边的力可以分解为水平向右的一个力和竖直向下的一个力;由于这两个力是对称的,所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消了,最终主梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力,这样,力又传给索塔下面的桥墩了。

斜拉桥施工特点(表)

斜拉桥施工特点(表)
(3)防范掉落和作业事故,并有应急预案
(4)对塔吊、支架的安装、使用、拆除阶段的强度、稳定性进行计算和检查
(5)必须避免上部塔体施工对下部塔体表面的污染
8.索塔施工测量:
(1)建立平面控制网,对常用点采取加固、防晒、防风措施
(2)塔底高程测定、塔底轴线和塔根模板轮廓点放样
(3)上、下塔柱和横梁模板各接高轮廓点的放样和标高测定
斜拉桥施工特点
概述
施工要点
总体结构
1.斜拉桥的组成:梁、塔、索
2.结构受力特点:
(1)斜拉桥桥面如同多点弹性支承连续梁
(2)每根钢索如同桥墩
(3)众多钢索斜向集中到一根塔柱上,再集中传到地基上
(4)索承受拉力,塔、梁承受压力,塔的左右水平力自我平衡
3.斜拉桥施工包括:主塔施工、主梁施工、拉索施工
索塔
3)两侧不对称的或设计拉力不同的拉索,按设计规定的索力分级同步张拉,各千斤顶同步之差<油表读数的最小分格,索力终值误差<±2%
(5)垫圈:
1)拉索锚固,不宜在锚环和承压板之间加垫
2)需要加垫时,其垫圈材料和强度应符合承压要求,并设成两个密贴带扣的半圈
(6)检测:
1)检测时间:
a)拉索张拉完成后
b)悬臂施工跨中合龙前后
b)干接缝应保持结合面清洁,粘合料应涂刷均匀
5)采用垫片调整梁段拼装线形,每次垫片调整的高程<2cm
(5)长拉索在安装抗振阻尼支点前,应采用钢索或杆件将一侧拉索(平面索)联结,以抑制和减小拉索的振动
(6)大跨径主梁施工,应缩短双向长悬臂持续时间,尽快使一侧固定,减少风振的不利影响,必要时采取临时抗风措施
4.拉索抗振约束环和减振器安装前,必须确保索管(特别是梁上索管)和锚端的防水、防腐、防污染

斜拉桥受力特点及结构体系

斜拉桥受力特点及结构体系

斜拉桥受力特点及结构体系
哎呀,我的天呐!说起斜拉桥,这可真是个超级厉害的东西!
你想啊,我们平常走的桥,要么就是那种平平的石桥,要么就是弯弯的拱桥。

可斜拉桥就不一样啦!它就像是一个巨大的钢铁巨人,横跨在江河湖海之上。

斜拉桥的受力特点那叫一个神奇!就好像有好多好多的大力士在两边一起用力拉着桥身。

那些又粗又长的钢索,就像是大力士的手臂,紧紧地拉住桥,让桥能够稳稳地站在那里。

我给你打个比方哈,斜拉桥的受力就像是我们拔河的时候,两边的人都在用力拉,而中间的绳子就承担着两边的力量。

斜拉桥的钢索不就是这样嘛,把桥身的重量分散到两边的塔柱上。

再说这结构体系,那也是相当复杂但又超级巧妙的!桥塔高高地立在那里,像不像一个坚强的卫士?它们可是承受着大部分的力量呢!还有那主梁,就是桥的主体部分,就像是一条巨龙的脊背,承载着来来往往的车辆和行人。

有一次,我和小伙伴们一起去看斜拉桥。

“哇,这桥也太酷啦!”小明瞪大了眼睛说。

“就是就是,那些钢索看起来好结实啊!”小红也跟着喊。

“我觉得这桥修起来一定很难,得花好多好多的功夫。

”我忍不住说道。

你说,如果没有斜拉桥这样厉害的设计,我们要过河得多不方便呀!想想看,要是没有它,可能我们就得绕好远好远的路,浪费好多好多的时间。

所以呀,斜拉桥真的是人类智慧的结晶!它不仅让我们的出行更方便,还让我们看到了科技的力量和建筑的魅力。

斜拉桥简直太棒啦,难道不是吗?。

无背索斜拉桥结构体系与受力特点

无背索斜拉桥结构体系与受力特点

无背索斜拉桥结构体系与受力特点文章介绍了无背索斜拉桥结构体系的分类,分析了每种结构体系下索塔自重与主梁自重所产生的静力效应平衡的问题。

标签:无背索斜拉桥;结构体系;受力特点1 概述无背索斜拉桥是斜拉桥的一种。

其索塔向岸或向边跨方向倾斜,并仅在靠主跨一侧布置斜拉索,另一侧无拉索,故称为无背索斜拉桥。

由于索塔倾斜,给人一种独特的不对称稳定感,因仅在索塔一侧布置斜拉索,又有一种轻盈而又惊险的感觉,高耸的塔身更体现出气势和力度,形成了壮丽的画面。

自从1992年西班牙塞维利亚建成世界上第1座无背索斜拉桥-Alamillo大桥以来,这种造型优美、结构独特的桥梁立即引起世界桥梁界的普遍关注。

2 桥型示意及有关参数说明图1 无背索斜拉桥示意图图1为无背索斜拉桥示意图。

主跨两端可以有边跨或无边跨。

图中各符号含义说明如下。

H-桥面以上索塔的竖向高度,即最外一组斜拉索与塔中心交汇点至桥面的高度;?茁-索塔轴线与水平线之间的夹角,即索塔的水平倾角;?酌-索塔的倾斜角,即索塔轴线与铅垂线之间的夹角;?琢-最外一组斜拉索的水平倾角;a-主梁上相邻两根拉索的间距;b-索塔上相邻两根拉索的间距;LL-拉索区主梁重心至塔梁固结点K的水平距离;LT-主塔重心至塔梁固结点的水平距离;WL-拉索区主梁重量;WT-索塔重量。

3 结构体系按塔、梁刚度比及受力特点,无背索斜拉桥的结构体系可以分为以下两类:(1)刚塔刚梁类。

塔梁刚度相当,为一般斜拉桥的特殊情况,即无背索斜拉桥。

它的力学特征是索塔自重效应完全平衡了主梁竖向荷效应后,主塔在恒载状态下根部只有轴向力而弯矩为0。

这种结构体系应用较早,例如西班牙Alamillo 桥、哈尔滨太阳岛桥。

(2)柔塔刚梁类。

它的力学特征是桥塔自重效应不能完全平衡主梁竖向荷载效应。

由塔、梁、索三者组成的结构依靠自身只能达到部分平衡。

索塔可以成为一个轴心受压构件,而梁只能达到部分平衡,还需依靠主梁的强度和刚度分担一部分荷载效应。

矮塔斜拉桥结构及设计特点

矮塔斜拉桥结构及设计特点

矮塔斜拉桥结构及设计特点【摘要】矮塔斜拉桥由于其具有性能优越、造型美观、经济指标良好等优点,在世界各国得到广泛的应用,发展十分迅速。

本文主要介绍了矮塔斜拉桥设计特点,分析了设计要点及问题,还就矮塔斜拉桥主梁施工的线形控制进行了探讨。

【关键词】矮塔斜拉桥;结构;设计特点引言随着桥梁技术的不断发展,出现了许多新型的桥梁结构。

矮塔斜拉桥就是近年来出现的一种新型桥梁结构形式。

这种桥型是介于常规斜拉桥与普通梁桥之间的一种组合体系桥梁,使得桥梁的跨径得以延长。

由于其具有优越的结构性能和良好的经济特性,在世界各国得到广泛的应用。

1矮塔斜拉桥设计特点1.1矮塔斜拉桥主梁设计矮塔斜拉桥与常规斜拉桥最大的不同是主塔比较矮,这个特性使得斜拉索与主梁的夹角较小,斜拉索提供的竖向分力仅能抵消梁体所受的部分竖向内力。

客观上主梁以梁的受弯、受压、受剪和斜拉索受拉来共同承担竖向荷载,主梁以压弯为主,此外,主梁还需抵抗活载偏心引起的扭矩。

因此,主梁采用变截面箱梁是非常好的选择,而根据矮塔斜拉桥斜拉索索面布置的不同,常采用单箱单室或单箱多室等截面形式。

1.2矮塔斜拉桥主塔设计矮塔斜拉桥的主塔不仅要承受斜拉索竖向分力引起的轴向压力,而且还要承受由于两侧斜拉索的拉力不同所引起的弯矩,塔的刚度将直接影响全桥的受力特性,塔是矮塔斜拉桥的主要受力构件之一。

矮塔斜拉桥的受力性能取决于主梁、主塔、墩及斜拉索的相对刚度。

矮塔斜拉桥的拉索就像主梁的体外预应力筋,主塔的作用就是增大体外预应力筋的力臂,拉索主要作用是通过初拉力的预应力效应来改善主梁的受力性能;当主梁抗弯刚度较大时,可以通过降低主塔高度给主梁提供较大的轴向分力,从而解决主梁体内预应力的不足。

主塔除承受拉索的竖向轴力分力外,还可以通过优化斜拉索索力来改善其自身的受力性能。

塔高的选择首先与桥梁的主跨跨径有关,其次是斜拉索的索面布置形式、拉索的索距和水平倾角等有关。

在相同跨径的情形下:塔高降低,斜拉索的倾角减小,索力在水平方向的分力增大,主梁轴力增大,主梁最大正、负弯矩的绝对值增大,挠度变大。

斜拉桥简介

斜拉桥简介
边跨 主跨 索塔 端锚索 边跨
二、斜拉桥的结构体系
(一)斜拉索的不同锚固体系
1.自锚式斜拉桥 拉索全部锚固在主梁与塔柱之间,竖向荷载通过塔柱递到桥墩 及基础中,拉索的水平分立由主梁的轴来力平衡。 2.地锚式斜拉桥 拉索一端锚固在主梁上,另一端锚固在山岩上。 3.部分地锚式斜拉桥 边跨部分锚索锚固在主梁上,部分拉索布置成地锚式。
2)塔柱的截面尺寸:考虑塔柱受力、锚固区构造、 张拉设备所需空间等因素。
3.斜拉索的锚固区构造
1.实心塔柱的交叉锚固 2.空心塔柱上的对称锚固
塔柱上直接锚固
钢锚梁锚固
钢锚箱锚固
(四)主梁的构造与截面尺寸
1.主梁的横截面布置
主梁高度
2.主梁的截面尺寸
主梁宽度 横梁
3.斜拉索与主梁的锚固构造
四、斜拉桥的设计计算
整体分析
静力分析 局部分析 1.斜拉桥的分析 稳定性分析 抗风分析 动力分析 抗震分析
几何非线性
非线性因素
材料非线性 混凝土收缩徐变 2.内力计算的基本要素 温度影响
活载内计力算
力学概念方法
2.斜拉索合理索力的确定
优化方法
3.塔、梁、索截面计算 4.斜拉桥的稳定分析 风力静态的效应 5.斜拉桥的抗风问题 风力动态的效应 斜拉桥的风振及减振措施
简支挂梁
主梁连续体系
主梁非连续体系
(三)塔、梁、墩之间的不同结合关系
1.塔墩固结、塔梁分离——漂浮体系
2.塔墩固结、塔梁分离但塔墩处主梁下 设竖向支座——半漂浮体系 3.塔梁固结、塔墩分离——塔梁固结系 4.主梁、索塔、桥墩三者互为固结——钢构体系
漂浮体系
半漂浮体系
塔梁墩 的不同结合
塔梁固结体系

斜拉桥第一 PPT

斜拉桥第一 PPT
(4)振动常以“拍”得形式出现,频率成分较多,但 以基频为主。振幅很大;
(5)在一座桥上,常以多根索同时出现风雨激振 。
辅助墩 1) 依边孔高度、通航要求、施工安全、全桥刚度及
经济和使用而定 2) 作用:减小塔顶水平位移、主梁跨中挠度、塔根弯
矩、边跨主梁弯矩,增强施工期安全。 3) 受力:a)受拉时:减小主跨弯矩和挠度;b)受压时:减
小边跨主梁弯矩 4) 设置位置:由跨中挠度影响线确定,同时考虑索距和
施工要求; 5) 数量:1根最有效;2根以上不明显。
法国,诺曼底大桥,主跨856m,主跨钢梁/边 跨混凝土梁
斜拉桥得发展(国内)
20世纪70年代,1975,1976建成两座混凝 土试验桥
1993年,上海杨浦大桥,L=602m,结合梁斜 拉桥
1996,重庆长江二桥,L=444m,混凝土斜拉 桥
2006:苏通长江大桥,L=1088m
混凝土斜拉桥得发展阶段
拉索得风雨振及减震措施
日本研究人员Hikami首先观察到拉索得风雨激 振。实际得拉索结构得风雨激振有如下特点:
(1)在大、中、小雨状况下皆可能发生拉索得风 雨激振,发生大幅振动得风速一般为8-15m/s 。
(2)长索发生风雨激振得可能性较大,而靠近塔 柱处得短索发生这一振动得可能性较小;
(3)一般发生在PE包裹得拉索,拉索直径一般为 140mm~200mm;
拉索得风雨振及减震措施
1984年,日本Hikami观察到直径140mm得 斜拉索在14m/s风速下振幅值达到275mm 。Aratsu桥在建造时就时有强烈得索振动, 观测到得最大幅值为300mm,大约就是直径 得二倍。法国得布鲁东桥、泰国得RamaIX 桥、日本得名港西大桥报道得拉索振幅甚至 大到相邻拉索发生碰撞得程度。国内杨浦大 桥尾索在风雨共同作用下也曾发生强烈振动 ,其最大振幅超过1米。

浅谈钢 - 混凝土结合梁斜拉桥

浅谈钢 - 混凝土结合梁斜拉桥

—113—《装备维修技术》2021年第3期1 斜拉桥简介斜拉桥结构组成:由塔(索塔)、梁(主梁)、索(斜拉索)三部分组成的组合结构。

斜拉桥的特点:斜拉桥是一种主梁、主塔受压为主,拉索受拉的桥梁。

斜拉桥采用斜拉索来支承主梁,使主梁变成多跨支承连续梁,从而降低主梁高度、增大跨度。

并且斜拉索对桥跨结构的混凝土主梁产生有利的压力,改善了主梁的受力状态。

结构体系:漂浮体系—塔墩固结、塔梁分离;半漂浮体系—塔墩固结、塔梁分离、主梁在塔墩上设置竖向支撑;塔梁固结体系—塔梁固结并支撑在塔墩上刚构体系—塔、墩、梁固结。

索塔按材料分:混凝土索塔、钢塔、钢混凝土塔按结构分:有单柱式、双柱式、门架式、倒Y 形、A 字形、H 形、钻石形、异形(拱形、鹅塔形、V 形)主梁按材料分:混凝土、钢主梁、钢混凝土结(叠)合梁;钢混凝土混合梁;按结构形式分:板式、箱形、双主肋断面斜拉索按材料分:平行钢丝斜拉索、钢绞线斜拉索按索面分:单索面、双索面、三索面按拉索布置分:扇形、竖琴形、星形2 结合梁斜拉桥受力特点(1)钢主梁或组合梁重量较轻.跨越能力强,而混凝土主梁自重大、刚度高,钢材和混凝土两种材料的在横桥和纵桥向的合理使用,充分发挥了各自的优势,加强了对建设条件的适应能力,改善了结构体系的受力性能,大大的优化了工程经济性。

(2)混合体系斜拉桥边跨一般设置多个辅助墩,可大大增加边跨主梁的刚度,减小活荷载作用下边跨挠曲对中跨的影响,进而使中跨主梁的拉索索力变幅减小显著,从而增强了拉索的抗疲劳影响。

同时边跨主梁密布的斜拉索,使混凝土主梁受力更接近于多支点弹性支承连续梁,可进一步减少预应力筋的配置。

(3)斜拉桥主梁存在2处钢-混结合部,钢-混结合部位置的选择需要考虑结构受力、施工及经济性三方面综合决定。

(4)混合体系斜拉桥中跨采用钢梁或组合梁,跨度大,刚度相对较小,施工期间的线型需要予以特别精确的计算:边跨采用混凝土梁,结构刚度大,施工期间各种外界因素对其线型影响小,但对内力影响较大。

斜拉桥

斜拉桥

截面形式
实体梁式和板式主梁:适用于双索面斜拉桥, 结构简单,施工方便,空气动力性能合理。 箱形截面:抗弯和抗扭刚度大,能适应稀索、 密索、单索面或双索面等不同斜索布置。

主梁据材料组合有如下方式:
预应力混凝土梁,称混凝土斜拉桥 钢-混凝土组合梁,称组合梁斜拉桥 钢主梁,称钢斜拉桥 主跨为钢主梁或钢-混凝土组合梁,边跨为混 凝土梁,称为混合式斜拉桥。平位移, 一般在塔柱与主梁之间设置侧向限位支座。

优点:
(1)主跨满载时,塔柱处的主梁截面无负弯矩峰值; (2)温度、收缩和徐变次内力均较小;
(3)可以吸震消能。

缺点:当采用悬臂施工时,塔柱处主梁需临时固结, 成桥后解除临时固结时,主梁会发生较大纵向摆动。
半漂浮体系
特点:塔墩固结,主梁在塔墩上设置竖向支 承。接近于在跨度内具有弹性支承的三跨连 续梁。 缺点:主梁内力在塔墩支点处产生急剧变化, 出现了负弯矩尖峰,通常须加强支承区段的 主梁截面。 在墩顶设置弹簧支撑或零号索,可与漂浮体系 媲美,且在经济与减小纵向漂移方面有一定 好处。

塔梁固结体系
特点:塔梁固结并支承在墩上。一般只在一 个塔柱处设置固定支座,其余均为纵向可以 活动的支座。 优点:主梁受力比较均匀,整体升降温引起 的温度应力比较小。 缺点:上部结构重量与活载反力都需支座传 给桥墩,这就需要设置很大吨位的支座,这 样给日后的养护、更换均带来较大的困难。

(二)索塔

组成:塔柱、横梁以及其他联结构件。 横梁一般分为承重横梁与非承重横梁。前者 为设置主梁支座的受弯横梁,以及塔柱转折 处的压杆横梁或拉杆横梁;后者为塔顶横梁 和塔柱无转折的中间横梁。
索塔截面
实心体索塔一般适用于中小跨度,对于小跨 度可以采用等截面,对于中等跨度用空心截 面。 矩形截面宜将四角做成倒角或圆角。 种空心截面包括H形截面,一般均在每一层拉 索锚头处增设水平隔板。

斜拉桥设计概念及结构分析

斜拉桥设计概念及结构分析

图1 1820年Navier提出的斜拉桥系统
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总工办
一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
Albert桥,采用斜拉索作为辅助
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一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
斜拉桥的雏形在几百年前就出现过,以前采用竹子和绳子作为斜拉索,后来 在1617年意大利人fraustus verantius设计了采用眼杆铁链吊拉的桥梁。
1823法国著名的工程师Navier发表了采用锻铁 拉板加固桥面桥梁的研究结果,非常有趣的是 navier当时考虑了扇形和竖琴形两种系统的外 形,就是今天所说的密索体系。斜拉索体系是 非常现代的,而且是采用了地锚,如图1所示。
Navier "证明" 斜拉桥不安全应该选择悬索桥,这 些事故和科学论述阻碍了斜拉桥发展几乎接近一个 世纪。斜拉索只用于一些悬索桥靠近主塔的位置以 增加系统的刚度。
跨度超过800米,向着1000米以上发展,同时出现大量的多塔、矮塔和曲线斜拉 桥、板拉桥、斜拉桥组合体系。
从荷载分斜拉桥则发展为:人行桥、公路桥、水槽桥、各种管道桥、铁路桥和公 铁两用桥。
在20世纪的最后十年里,显然可以感受到缆索承重桥梁(斜拉桥、悬索 桥)领域内取得的巨大成就。
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2 斜拉桥技术演变
技术特色:8次超静定结构,钢板梁 斜拉索为扇形体系
号称为第一座现代化的斜拉桥
设计人:Dischinger
瑞典斯托洛姆桑特桥 1956年建成 74.7+182.6+74.7
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一、斜拉桥概述
2 斜拉桥技术演变
2.1 稀索体系的斜拉桥

斜拉桥的设计

斜拉桥的设计

斜拉桥的设计斜拉桥是一种结构体系独特的桥梁,是斜拉索(索梁组合)和桥塔(梁体组合)共同组成的一个整体。

它是由索塔、主梁和斜拉索组成的一种三跨或多跨连续体系。

斜拉桥的主要特点是桥塔高、跨径大、主梁自重轻、受力明确、刚度大,在交通量大的地方和对抗震要求较高的地方都能使用,并且具有良好的景观效果。

斜拉桥具有以下特点:1.具有良好的景观效果;2.桥塔可以承受较大的水平推力;3.桥塔处梁端负弯矩小,结构刚度大;4.拉索锚固在塔上,可以承受很大的水平力;5.主梁恒载弯矩和扭矩均很小。

斜拉桥具有明显的优点,但其设计也是一项复杂而又困难的工作,因此,要做到技术上可靠、经济上合理,并具有良好的外观效果。

设计概述该工程位于某城市,为一座主跨为150m的预应力混凝土斜拉桥,由北桥台、南跨、东跨及南引桥组成。

北桥台位于主跨150m的跨径上,桥台后接既有引桥。

南跨和东跨分别为70m和25m。

南主梁采用预应力混凝土箱形结构,北主梁采用钢结构。

北桥台位于主跨150m的跨径上,桥台后接既有引桥,北主梁采用预应力混凝土箱形结构,南引桥桩位于北主梁边跨的中心附近,桥桩与主梁的锚固均为单根悬臂。

全桥共设置4道横梁,其中主梁上的2道横梁均设于边墩上,边跨设1道横梁与中墩横梁连接;北引桥桩的上、中、下各设1道横梁,其中下横梁设于主梁的腹板处。

南引桥的上、中、下各设1道横梁。

引桥的边、中、中塔柱之间均设横隔板。

引桥桥墩均采用实心墩,基础均为重力式桥墩。

边、中墩均采用双柱式墩,边墩两侧各设2道横隔板。

计算分析斜拉桥计算分析的主要内容包括:1.静力分析;2.动力分析;3.结构稳定性分析。

静力分析是计算结构在各种荷载作用下的内力与变形,并通过相应的安全系数进行校核;动力分析是在静力分析结果的基础上,进行结构动力特性研究,并对结构体系及其动力性能做出评价;结构稳定性分析是计算结构在各种荷载作用下的稳定安全系数,以评定其是否满足规范要求。

在设计中,由于斜拉桥主梁多采用悬索式体系,故需要对斜拉索的内力分布、索力及拉索与主梁之间的关系进行计算;同时由于斜拉索的受力复杂,一般要采用通用有限元程序对斜拉桥进行分析计算;最后,在静力、动力和稳定性计算结果的基础上对结构进行稳定性评价。

斜拉桥发展概况

斜拉桥发展概况

斜拉桥发展概况自1955年瑞典建成世界第一座现代斜拉桥以来,斜拉桥的建设在世界各地蓬勃发展,但现有斜拉桥大多是独塔双跨式和双塔三跨式,而具有连续主梁的三塔四跨式斜拉桥很少。

伴随着内陆经济发展,三峡库区蓄水工作逐渐完成,长江做为最大的黄金水道其重要性更加凸显,这也要求桥梁必须能够保证通航,多跨连续斜拉桥正好可以完整适应这一要求。

1斜拉桥的发展及其结构特点斜拉桥是现代大跨度桥梁的重要结构形式,特别是在跨越峡谷、海湾、大江、大河等不易修筑桥墩和由于地质的原因不利于修建地锚的地方,往往选择斜拉桥的桥型。

它的受力体系包括桥面体系,支承桥面体系的缆索体系,支承缆索体系的桥塔。

斜拉桥不仅能充分利用钢材的抗拉性能、混凝土材料的抗压性能,而且具有良好的抗风性能和动力特性。

它以其跨越能力大,结构新颖而成为现代桥梁工程中发展最快,最具有竞争力的桥型之一。

2国内外斜拉桥的发展现状及展望现代斜拉桥的历史虽短,但是利用斜向缆索、铁链或铁杆,从塔柱或桅杆悬吊梁体的工程构思以及实际应用可追朔到17 世纪。

斜拉桥发展几乎与悬索桥同时代(Virlogeux M, 1999)。

在我国古代,城墙外面护城上架设的可以开启的桥梁应属于斜拉式,东南亚地区的原始竹索桥的布置与近代的斜拉桥颇为相似。

15, 16世纪的地理大发现,极大推动了东西方文明的交流,源于亚洲的原始形态的斜拉桥对欧美近代斜拉桥的演变产生了深远的影响。

在欧美,最早见于记载的斜拉桥是1617年意大利威尼斯工程师V erantius建造的一座有几根斜拉铁链的桥。

1784年,德国人C.J. Loscher建造了一座木制斜拉桥。

这是世界上第一座真正愈义上的斜拉桥。

但是,18 世纪初两座斜拉桥的损毁,致使这种斜拉体系在18 世纪到19 世纪期间的发展几乎停滞[Podolny W, 1976]。

1918 年,位于英国Dryburgh-Abber 附近,跨越Tweed 河长约79m 的人行桥,在风力振荡的情况下,致使斜链在节点处折断而出现事故。

斜拉桥的结构体系及特点

斜拉桥的结构体系及特点

斜拉桥结构体系及特点斜拉桥亦称矮塔斜拉桥, 其构造特点是在持续梁中支点处设置矮索塔, 其塔高只有斜拉桥索塔高度的一半左右, 斜拉索通太矮索塔上设置的鞍座对主梁产生竖向支反力和水平压力。

部份斜拉桥主梁自身刚度较大, 能够承担大部份荷载效应, 斜拉索对主梁只起到必然程度的帮扶作用。

斜拉桥是介于斜拉桥和持续梁桥之间的一种新桥型, 兼具斜拉桥和持续梁桥的双重结构特点。

斜拉桥是由上部结构索、塔、梁三种大体构件和下部结构墩台、基础组成的结构体系, 阻碍部份斜拉桥结构各部份荷载效应最全然的因素是梁、塔、墩之间的结合方式, 不同的结合方式产生不同的结构体系。

依照部份斜拉桥结构自身的特点和梁、塔、索、墩的结合方式, 可将部份斜拉桥结构体系划分为三种型式: (1) 塔梁固结体系; (2) 支承体系; (3) 刚构体系, 见图1 所示。

(4)半漂浮体系,见图2所示。

(1)塔梁固结体系及特点塔梁固结、塔墩分离、梁底设支座支承在桥墩上, 斜拉索为弹性支承, 这是一种完全的主梁具有弹性支承的持续梁结构。

这种体系必需有一个固定支座, 一样是一个塔柱处梁底支座固定, 而其他支座可纵向活动。

这种体系的要紧优势是取消了经受专门大弯矩的梁下塔柱部份, 代之以一样桥墩, 中央段的轴向拉力较小, 梁身受力也很均匀, 整体温度转变对这种体系阻碍较小, 几乎能够略去。

这种体系结构整体刚度小, 当中跨满载时, 由于主梁在墩顶处的转角位移致使塔柱倾斜, 使塔顶产生较大的水平位移, 因此显著增大了主梁的跨中挠度。

上部结构重力和活载反力需经支座传递到桥墩, 因此需设置大吨位支座。

我国的漳州战备桥、小西湖黄河大桥、离石高架桥; 日本的蟹泽桥、士狩大桥、木曾川桥、揖斐川桥、新唐柜大桥均采纳这种体系。

已建部份斜拉桥采纳这种结构体系较多, 与连梁体系相同, 符合部份斜拉桥的概念含义。

塔梁固结体系的特点:塔、墩内力最小,温变内力也小,主梁边跨负弯矩较大。

(2)支承体系及特点塔墩固结、塔梁分离, 主梁在塔墩上设置竖向支承, 支座均为活动支座, 这种体系接近主梁具有弹性支承的持续梁结构。

斜拉桥的认识

斜拉桥的认识

斜拉桥的认识浅谈斜拉桥认识斜拉桥又称斜张桥,是一种缆索承重结构体系,其上部结构由塔、梁、拉索三种基本构件组成。

由塔柱伸出的斜拉索作为主梁的多点弹性支承,同时斜拉索拉力的水平分力对主梁起着轴向预应力作用,因此斜拉桥是一种桥面体系以主梁受压(密索)或受弯(稀索)为主、支承体系以斜拉索受拉及桥塔受压为主的桥梁。

斜拉桥良好的力学性能、建造相对经济、景观优美,已是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。

一、斜拉桥介绍以斜拉桥的主要结构体系来划分,斜拉桥的发展可分成两个阶段:第一阶段,稀索体系;第二阶段,密索体系。

稀索体系的主梁基本上为弹性支承连续梁;密索体系的主梁主要承受强大的轴向力,同时又是一个受弯构件。

斜拉桥是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。

斜拉桥是一种自锚式体系,斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在墩台上外,还支承在由塔柱引出的斜拉索上。

这样可使梁体内弯矩减小,降低建筑高度,减轻了结构重量,节省了材料。

斜拉桥是由承压的塔,受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。

索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱,材料有钢和混凝土的。

斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。

梁按所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。

纵观斜拉桥结构体系的发展历史,可以看到,加劲梁朝着更细更柔的方向演变,加劲梁的高跨比不断减小。

唯一的制约来自于空气动力作用,为了使加劲梁获得令人愉悦的外形而同时又要保证最小刚度,加劲梁从最初的重质量块发展到后来的加肋板、箱梁。

虽然也有由桁架构成的加劲梁体系,但这多应用于双层桥面体系。

拉索体系则经历了一个从无到有、从少到多的过程。

现在稀索体系斜拉桥已经很少采用,除非偶尔为了桥梁造型上的求新创异,密索体系以其突出的优势成为了人们心目中默认的斜拉桥体系,也必然将是超千米主跨斜拉桥结构体系的组成之一。

索塔的外形由简单到复杂,稳定性却在不断加强,其最初为门式塔,继而“入"形塔,A形塔,钻石形塔,直至空间塔结构。

幼儿斜拉桥知识点总结简单

幼儿斜拉桥知识点总结简单

幼儿斜拉桥知识点总结简单斜拉桥是一种横跨河流或峡谷的桥梁,其特点是拥有斜拉索来支撑桥面结构。

本文将从斜拉桥的定义、结构特点、建设过程和安全知识等方面进行详细介绍,旨在帮助幼儿了解斜拉桥的基本知识。

一、斜拉桥的定义斜拉桥是一种由桥面梁和斜拉索组成的特殊桥梁,是梁式桥的一种。

它的主要特点是在桥面梁下方加装了一定数量的斜拉索,通过拉索的张力来支撑桥面梁,使桥梁得到有效的支撑和稳定。

斜拉桥广泛应用于大跨度的桥梁建设中,具有承重能力强、结构简洁、美观大方等特点。

二、斜拉桥的结构特点1. 主梁结构:斜拉桥的主梁一般为钢箱梁或钢桁梁,这些结构能有效地承受桥面上的荷载,并能够进行自重和交通荷载的传递。

2. 斜拉索结构:斜拉桥的斜拉索一般由高强度的钢材制成,通过对角拉索将桥梁的重量和荷载传递到桥墩上,使得桥梁获得充分的支撑和稳定。

3. 桥塔结构:斜拉桥的桥塔通常位于桥梁两端或中部,是斜拉索的支撑点。

桥塔的高度和形状会影响到斜拉桥的视觉效果和稳定性。

4. 基础结构:斜拉桥的基础一般是深埋的桩基或桩基础,用以支撑桥塔和传递桥梁的重力和荷载。

三、斜拉桥的建设过程1. 桥梁设计:在斜拉桥建设之前,需要进行详细的桥梁设计工作,包括荷载计算、结构分析、地质勘察等工作,确保桥梁的安全和稳定。

2. 施工准备:斜拉桥的施工准备主要包括场地准备、材料采购、设备调配等工作。

3. 桥墩建设:斜拉桥的桥墩一般是在水中或者河岸上进行施工,需要先建立桥墩的支撑结构,然后浇筑混凝土,最后进行调试和加固。

4. 主梁吊装:斜拉桥的主梁是通过吊装设备进行安装的,需要精确的计算和调试,确保主梁的安全和稳定。

5. 斜拉索张拉:斜拉桥的斜拉索一般在主梁安装完成之后进行张拉,通过张拉设备进行张拉,使得斜拉索产生一定的张力,确保桥梁的稳定和安全。

6. 最后调试:斜拉桥安装完成之后,需要进行最后的调试和检验工作,确保桥梁的安全通行。

四、斜拉桥的安全知识1. 桥梁的使用:在使用斜拉桥时,需要严格遵守交通规则,确保行车安全,不得在桥面上超速或者停车。

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斜拉桥结构体系及特点
斜拉桥亦称矮塔斜拉桥, 其构造特点是在连续梁中支点处设置矮索塔, 其塔高只有斜拉桥索塔高度的一半左右, 斜拉索通过矮索塔上设置的鞍座对主梁产生竖向支反力和水平压力。

部分斜拉桥主梁自身刚度较大, 能够承担大部分荷载效应, 斜拉索对主梁只起到一定程度的帮扶作用。

斜拉桥是介于斜拉桥和连续梁桥之间的一种新桥型, 兼具斜拉桥和连续梁桥的双重结构特征。

斜拉桥是由上部结构索、塔、梁三种基本构件和下部结构墩台、基础组成的结构体系, 影响部分斜拉桥结构各部分荷载效应最根本的因素是梁、塔、墩之间的结合方式, 不同的结合方式产生不同的结构体系。

根据部分斜拉桥结构自身的特点和梁、塔、索、墩的结合方式, 可将部分斜拉桥结构体系划分为三种型式: (1) 塔梁固结体系; (2) 支承体系; (3) 刚构体系, 见图1 所示。

(4)半漂浮体系,见图2所示。

(1)塔梁固结体系及特点
塔梁固结、塔墩分离、梁底设支座支承在桥墩上, 斜拉索为弹性支承, 这是一种完全的主梁具有弹性支承的连续梁结构。

这种体系必须有一个固定支座, 一般是一个塔柱处梁底支座固定, 而其他支座可纵向活动。

这种体系的主要优点是取消了承受很大弯矩的梁下塔柱部分, 代之以一般桥墩, 中央段的轴向拉力较小, 梁身受力也很均匀, 整体温度变化对这种体系影响较小, 几乎可以略去。

这种体系结构整体刚度小, 当中跨满载时, 由于主梁在墩顶处的转角位移导致塔柱倾斜, 使塔顶产生较大的水平位移, 因而显著增大了主梁的跨中挠度。

上部结构重力和活载反力需经支座传递到桥墩, 因此需设置大吨位支座。

我国的漳州战备桥、小西湖黄河大桥、离石高架桥; 日本的蟹泽桥、士狩大桥、木曾川桥、揖斐川桥、新唐柜大桥均采用这种体系。

已建部分斜拉桥采用这种结构体系较多, 与连梁体系相同, 符合部分斜拉桥的概念含义。

塔梁固结体系的特点:塔、墩内力最小,温变内力也小,主梁边跨负弯矩较大。

(2)支承体系及特点
塔墩固结、塔梁分离, 主梁在塔墩上设置竖向支承, 支座均为活动支座, 这种体系接近主梁具有弹性支承的连续梁结构。

支承体系与梁塔固结体系主梁受力性能基本相同, 塔墩底部承受较大的弯矩。

我国芜湖长江大桥采用的是支承体系, 该体系在部分斜拉桥结构中较少采用。

支承体系的特点:支承体系悬臂施工中不需要额外设置临时支点,施工较方便。

(3)刚构体系及特点
梁塔墩三向互为固结, 这是一种完全的主梁具有弹性支承的连续刚构结构。

这种体系的优点是结构刚度大, 主梁和塔柱的挠度及变形均较小, 不需要支座, 施工时也不需临时固结措施, 最适合采用悬臂法施工。

缺点是固结处主梁负弯矩大, 温度变化对这种体系影响敏感, 梁下桥墩高度不宜过小。

刚构体系动力性能差, 体系用于地震区及风荷载较大的地区时, 应认真进行动力分析研究。

日本的都田川桥、又喜纳木桥和我国的同安银湖大桥都是单塔双跨部分斜拉桥, 均采用刚构体系;日本的屋代南桥、屋代北桥、冲原桥、小田原港桥、保津桥、新名西桥等都是双塔三跨部分斜拉桥, 也都采用刚构体系。

刚构体系是部分斜拉桥采用较多的结构形式。

刚构体系特点:免除大型支座设置,满足悬臂施工的稳定性要求,结构整体刚度大,主梁挠度小;但主梁固结处弯矩大。

(4)半漂浮体系及特点
半漂浮体系在塔墩处可以是一个固定支座,三个活动支座;也可以是四个活动支座。

一般均设活动支座,以避免由于不对称约束而导致不均衡温度变位;也可以不设支座而在全飘浮体系设置。

号索的基础上,在塔和主梁间设置纵向阻尼器、弹性索等纵向限位装置。

半漂浮体系的特点:受力较匀称、有足够刚度、抗风抗震性能好、主梁可采用等截面以简化施工。

图2 结构体系。

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